快速原型技术

1、 三维CAD模型分层切片各层截面的轮廓激光器（或喷嘴）按各层截面轮廓切割、固化或烧结微小厚度的片状实体逐层堆积三维模型或样件 RPM属于属于离散离散/堆积成形堆积成形。RPM技术是采用软件离散技术是采用软件离散材料堆积的原理实现零件的成形过程。通过离散获得堆积材料堆积的原理实现零件的成形过程。通过离散获得堆积的路径、顺序、限制和方式，通过堆积材料的路径、顺序、限制和方式，通过堆积材料“叠加叠加”起来起来形成三维实体。形成三维实体。RPM作业过程：作业过程：lCAD模型建立。模型建立。lSTL文件生成。文件生成。l分层切片。分层切片。l快速堆积成型快速堆积成型。RPS分层切片STL文件CAD模型

2、三维数字化仪等CAD造型系统 直接快速模具制造间接快速模具制造模具快速制造金属喷涂模钢粉烧结型腔模陶瓷浇注型腔模塑钢或铁型腔模熔模铸造法制模硅胶模树脂型复合模 1.材料累加法材料累加法（MaterialIncreaseManufacturing）2.材料去除法材料去除法:三维雕刻机三维雕刻机（MaterialIncreaseManufacturing）成型工艺成型工艺加工能量加工能量（1）Laserbeam(激光束激光束)RP（2）Lamp(光照光照)RP（3）Heatenergy(热能热能)RP（4）Mechanicalenergy(机械能机械能)RP激光束激光束RPRP可分为：可分为：机械

3、能机械能RPM又可分为又可分为成型方法成型方法成型速成型速度度成型精成型精度度成型制件成型制件大小大小原材料原材料立体印刷立体印刷成型成型SLA较快较快较高较高中等中等热固性光敏树脂热固性光敏树脂层合实体层合实体制造制造LOM快快低低简单简单纸、金属箔带、塑纸、金属箔带、塑料膜料膜选域激光选域激光烧结烧结SLS较慢较慢较低较低复杂复杂石蜡、塑料、金属、石蜡、塑料、金属、陶瓷等粉末陶瓷等粉末熔融沉积熔融沉积制模制模FDM较慢较慢较低较低中等中等石蜡、塑料、低熔石蜡、塑料、低熔点金属点金属表表典型快速原型制造技术特点及常用材料对照表典型快速原型制造技术特点及常用材料对照表 SLA光敏液相固化法光敏

4、液相固化法FDM熔丝沉积成形法熔丝沉积成形法SLS选区激光烧结法选区激光烧结法LOM选区片层粘接法选区片层粘接法优优点点 (1)成形速度极快，成形速度极快，成形精度、表面成形精度、表面质量高；质量高；(2)适合做小件及适合做小件及精细件。精细件。(1)成形材料种类较多，成形材料种类较多，成形样件强度好，能直成形样件强度好，能直接制作接制作ABS塑料；塑料；(2)尺寸精度较高，表尺寸精度较高，表面质量较好，易于装配；面质量较好，易于装配；(3)材料利用率高；材料利用率高；(4)操作环境干净、安操作环境干净、安全可在办公室环境下进全可在办公室环境下进行。行。(1)有直接金属型的有直接金属型的概念，

5、可直接得到塑概念，可直接得到塑料、蜡或金属件；料、蜡或金属件；(2)材料利用率高；材料利用率高；造型速度较快。造型速度较快。(1)成形精度较高；成形精度较高；(2)只须对轮廓线只须对轮廓线进行切割，制作效进行切割，制作效率高，适合做大件率高，适合做大件及实体件；及实体件；(3)制成的样件有制成的样件有类似木质制品的硬类似木质制品的硬度，可进行一定的度，可进行一定的切削加工。切削加工。缺缺点点 (1)成形后要做进成形后要做进一步固化处理；一步固化处理；(2)光敏树脂固化光敏树脂固化后较脆，易断裂，后较脆，易断裂，可加工性不好；可加工性不好；(3)工作温度不能工作温度不能超过超过100，成形，成形

6、件易吸湿膨胀，件易吸湿膨胀，抗腐蚀能力不强。抗腐蚀能力不强。(1)成形时间较长；成形时间较长；(2)做小件和精细件时做小件和精细件时精度不如精度不如SLA。(1)成形件强度和表成形件强度和表面质量较差，精度低。面质量较差，精度低。(2)在后处理中难于在后处理中难于保证制件尺寸精度，保证制件尺寸精度，后处理工艺复杂，样后处理工艺复杂，样件变型大，无法装配。件变型大，无法装配。(1)不适宜做薄壁不适宜做薄壁原型；原型；(2)表面比较粗糙，表面比较粗糙，工件表面有明显的工件表面有明显的台阶纹，成型后要台阶纹，成型后要进行打磨；进行打磨；(3)易吸湿膨胀，易吸湿膨胀，成形后要尽快做表成形后要尽快做表面

7、防潮处理；面防潮处理；(4)工件强度差，工件强度差，缺少弹性。缺少弹性。SLA光敏液相固化法光敏液相固化法FDM熔丝沉积成形法熔丝沉积成形法SLS选区激光烧结法选区激光烧结法LOM选区片层粘接法选区片层粘接法设备设备购置购置费用费用高昂高昂低廉低廉高昂高昂中等中等维护维护和日和日常使常使用费用费用用激光器有损耗，激光器有损耗，光敏树脂价格光敏树脂价格昂贵，运行费昂贵，运行费用很高。用很高。无激光器损耗，材无激光器损耗，材料的利用率高，原料的利用率高，原材料便宜，运行费材料便宜，运行费用极低。用极低。激光器有损耗，激光器有损耗，材料利用率高，材料利用率高，原材料便宜，原材料便宜，运行费用居中。运

8、行费用居中。激光器有损耗，激光器有损耗，材料利用率很材料利用率很低，运行费用低，运行费用较高。较高。发展发展趋势趋势稳步发展稳步发展飞速发展飞速发展稳步发展稳步发展渐趋淘汰渐趋淘汰应用应用领域领域复杂、高精度、复杂、高精度、艺术用途的精艺术用途的精细件细件塑料件外形和机构塑料件外形和机构设计设计铸造件设计铸造件设计实心体大件实心体大件 鼠标外壳激鼠标外壳激光树脂原型光树脂原型照相机激光树脂原型照相机激光树脂原型 （1）使用胶纸作为成型材料，成本低，原材料易于获得，无）使用胶纸作为成型材料，成本低，原材料易于获得，无交变，无热应力，形状和尺寸精度稳定交变，无热应力，形状和尺寸精度稳定；（2）成型

9、后的模型需密封保存以免吸潮；）成型后的模型需密封保存以免吸潮；（3）由于无须进行化学反应，成型件尺寸可以制得很大；）由于无须进行化学反应，成型件尺寸可以制得很大；（4）Z向精度比向精度比SLA和和SLS要低；要低；（5）纸张上有交叉格，便于成型后去除模型周边的废料，但）纸张上有交叉格，便于成型后去除模型周边的废料，但剥离费时；剥离费时；（6）模型有类木纹的纹理；）模型有类木纹的纹理；（7）适合于航空、汽车等行业中体积较大的制件，但由于适）适合于航空、汽车等行业中体积较大的制件，但由于适应面较窄，应面较窄，渐趋淘汰。渐趋淘汰。 美国德克萨斯大学奥斯汀美国德克萨斯大学奥斯汀分校于分校于1989年研

10、制成功，已被年研制成功，已被美国美国DTM公司公司商品化，推出商品化，推出SLSModel125成形机。成形机。德国德国EOS公司和我国的北公司和我国的北京隆源自动成形系统有限公司京隆源自动成形系统有限公司也分别推出了各自的也分别推出了各自的SLS工艺工艺成形机。成形机。1.材料适应面广。材料适应面广。能制造塑料零件，陶瓷、能制造塑料零件，陶瓷、蜡、尼龙等材料的零件。能制造出直接蜡、尼龙等材料的零件。能制造出直接使用的金属零件。使用的金属零件。2.不需加支撑。不需加支撑。3.精度不高。精度不高。平均精度为平均精度为0.150.2mm，表面粗糙度不好，不宜做薄，表面粗糙度不好，不宜做薄壁件。壁件。 全球全球RP设备装机量设备装机量医学医学新产品快速开发制造新产品快速开发制造快速模具快速模具快速铸造快速铸造 利用加工样品，找出新产品外观&结构设计缺陷，完善设计。 车辆零件开发与试制车辆零件开发与试制 消费类产品开发与试制消费类产品开发与试制 玩具产品开发与试制玩具产品开发与试制 电子产品开发